포도테라퓨틱스는 암 오가노이드 배양의 경제성과 효율성을 획기적으로 개선할 수 있는 신기술에 대한 특허를 등록했다고 27일 밝혔다. 포도테라퓨틱스는 오가노이드사이언스와 연세대학교 바이오헬스기술지주회사가 합작해 설립한 바이오벤처다.

이번 특허는 기존 오가노이드 배양에서 필수적이라 여겨졌던 고가 단백질 R-spondin을 대체할 수 있는 ‘TCTP(translationally controlled tumor protein)’ 기반 배지 조성물에 관한 것으로, 정밀의료 및 항암제 스크리닝 시장에 새로운 가능성을 제시하고 있다.

R-spondin은 오가노이드 형성에 관여하는 Wnt 신호 경로를 조절하는 핵심 물질로, 오랫동안 줄기세포 및 오가노이드 배양의 표준으로 활용돼 왔다. 그러나 복잡한 생산 공정과 수백만 원에 이르는 단가, 실험 간 일관성 부족 등의 문제로 연구자들과 기업 입장에서는 비용 부담이 컸다. 이에 따라 최근에는 R-spondin을 대체할 수 있는 대안 물질 발굴이 업계의 주요 과제로 떠오르고 있다.

포도테라퓨틱스가 출원한 특허(제10-2818070호)는 이러한 한계를 극복하고자 TCTP를 포함한 배지 조성물을 제안하고 있다. TCTP는 다양한 진핵 생물에 존재하는 단백질로 이미 알려졌었지만, 이를 암 오가노이드 배양에 직접 적용한 사례는 매우 드물었다. 

회사 측은 흉수 및 복수 유래의 폐암, 위암, 간암 오가노이드를 대상으로 한 실험을 통해 TCTP의 효능을 입증했다. R-spondin 없이 TCTP를 포함한 배지로 배양한 오가노이드는 세포 생존력(ATP 기반), 오가노이드 형성 수, 유전체 유사도 등 주요 지표에서 R-spondin 기반 배지와 동등하거나 그 이상의 성능을 보였다.

특히 TCTP를 적용한 위암 오가노이드 배양에서는 R-spondin 사용 대비 약 6배 이상 많은 수의 오가노이드가 형성됐다. 아울러 위암 조직 및 오가노이드 간 유전체 분석 결과에서도 88% 이상의 높은 유사도를 유지하며, 실제 환자 암 조직의 생물학적 특성을 충실히 반영할 수 있음을 확인했다.

기술적 측면 외에도 상업적 파급력도 크다. 포도테라퓨틱스의 TCTP 기반 배지는 하나의 배지 조성물만으로도 오가노이드의 형성과 확장을 동시에 유도할 수 있어, 기존처럼 형성 배지와 확장 배지를 나눠 사용하는 복잡한 공정을 단순화할 수 있다. 배양 효율 향상과 함께 시간과 비용 절감 효과도 기대된다.

포도테라퓨틱스 김정은 상무(CTO)는 “이번 특허 기술은 고비용 단백질에 대한 의존도를 낮추고, 오가노이드 생산의 접근성을 높일 수 있는 현실적인 대안”이라며 “정밀의료, 항암제 반응 예측, 약물 스크리닝 등 다양한 응용 가능성을 고려해 개발된 만큼, 향후 병원, 제약사, 연구기관 등과의 다양한 파트너십으로 확장할 계획”이라고 밝혔다.

한편 암 오가노이드는 환자 유래 세포의 유전형 및 표현형을 보존한 채 배양이 가능하다는 점에서 항암제 내성, 불응성 분석뿐만 아니라 맞춤형 치료 전략 수립에도 활용도가 높다. 포도테라퓨틱스 관계자는 TCTP 배지가 오가노이드 기반 정밀의료 기술의 실용화를 한층 앞당길 수 있을 것으로 내다봤다.